JP2015142073A - semiconductor device - Google Patents

semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2015142073A
JP2015142073A JP2014015235A JP2014015235A JP2015142073A JP 2015142073 A JP2015142073 A JP 2015142073A JP 2014015235 A JP2014015235 A JP 2014015235A JP 2014015235 A JP2014015235 A JP 2014015235A JP 2015142073 A JP2015142073 A JP 2015142073A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
groove
insulating film
semiconductor device
trench
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014015235A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
智司 川尻
Satoshi Kawashiri
智司 川尻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to JP2014015235A priority Critical patent/JP2015142073A/en
Publication of JP2015142073A publication Critical patent/JP2015142073A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a trench gate semiconductor device which has reduced capacitance between a gate and a collector and which does not cause a snapback phenomenon occurring in output characteristics.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a collector region; a drift region arranged on the collector region; a base region arranged on a top face of the base region; a wall surface insulation film arranged on a bottom face and lateral faces of a trench which extends from a top face of the source region and pierces the source region and the base region to reach the drift region and has a trench width of 3-20 μm; a bottom electrode arranged on the wall surface insulation film at the bottom face of the trench; a bottom insulation film which is arranged on the bottom electrode inside the trench and has a film thickness thicker than a film thickness of the wall surface insulation film arranged at the bottom surface of the trench; and a gate electrode which is opposite to the base region across the wall surface insulation film arranged on the lateral face of the trench and arranged on the bottom insulation film inside the trench.

Description

本発明は、トレンチゲート型の半導体装置に関する。   The present invention relates to a trench gate type semiconductor device.

大電流が流れるスイッチング素子(パワー半導体素子)として、パワーMOSFETや絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)などが使用されている。これらのスイッチング素子において、半導体基体に形成された溝(トレンチ)内にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成したトレンチ型のゲート電極構造(トレンチゲート型)が採用されている。しかし、トレンチゲート型の半導体装置では、トレンチ底部の容量であるゲート−ドレイン間の容量やゲート−コレクタ間の容量が大きいためにスイッチング速度が低下し、高周波動作で問題が生じる。   As a switching element (power semiconductor element) through which a large current flows, a power MOSFET, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), or the like is used. In these switching elements, a trench type gate electrode structure (trench gate type) in which a gate insulating film and a gate electrode are formed in a groove (trench) formed in a semiconductor substrate is employed. However, in the trench gate type semiconductor device, the capacitance between the gate and the drain which is the capacitance at the bottom of the trench and the capacitance between the gate and the collector are large, so that the switching speed is lowered, causing a problem in high frequency operation.

このため、例えば、溝内部でゲート電極の下方に半導体層を形成し、ゲート−ドレイン間の容量を下げる半導体装置などが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   For this reason, for example, a semiconductor device in which a semiconductor layer is formed below the gate electrode inside the trench to reduce the gate-drain capacitance has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−93506号公報JP 2006-93506 A

IGBTでは、裏面のコレクタ領域からの正孔(ホール)注入量を制御している場合、コレクタ電圧Vceとコレクタ電流Icの関係を示すVce−Ic特性(出力特性)の低電流領域で負性抵抗が現れる「スナップバック現象」が発生するという問題があった。本発明は、ゲート−コレクタ間の容量が低減され且つ出力特性にスナップバック現象が発生しないトレンチゲート型の半導体装置を提供することを目的とする。   In the IGBT, when the hole injection amount from the collector region on the back surface is controlled, the negative resistance in the low current region of the Vce-Ic characteristic (output characteristic) indicating the relationship between the collector voltage Vce and the collector current Ic. There was a problem that “snapback phenomenon” appears. An object of the present invention is to provide a trench gate type semiconductor device in which the capacitance between the gate and the collector is reduced and the snapback phenomenon does not occur in the output characteristics.

本発明の一態様によれば、第1導電型のコレクタ領域と、コレクタ領域上に配置された第2導電型のドリフト領域と、ドリフト領域上に配置された第1導電型のベース領域と、ベース領域の上面に配置された第2導電型のソース領域と、ソース領域の上面から延伸してソース領域及びベース領域を貫通してドリフト領域まで達し且つ溝幅が3〜20μmである溝の、底面上及び側面上に配置された壁面絶縁膜と、溝の底面で壁面絶縁膜上に配置された底部電極と、溝の内部で底部電極上に配置された、壁面絶縁膜の溝の底面に配置された部分の膜厚よりも膜厚が厚い底部絶縁膜と、溝の側面上に配置された壁面絶縁膜を介してベース領域と対向する、溝の内部で底部絶縁膜上に配置されたゲート電極とを備える半導体装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a first conductivity type collector region, a second conductivity type drift region disposed on the collector region, a first conductivity type base region disposed on the drift region, A source region of the second conductivity type disposed on the upper surface of the base region, and a groove extending from the upper surface of the source region and penetrating the source region and the base region to the drift region and having a groove width of 3 to 20 μm, On the bottom surface of the wall insulating film disposed on the bottom electrode on the bottom surface and the side surface, on the bottom electrode disposed on the wall insulating film on the bottom surface of the groove, and on the bottom electrode inside the groove Arranged on the bottom insulating film inside the groove, facing the base region through the bottom insulating film having a thickness greater than the thickness of the disposed portion and the wall surface insulating film disposed on the side surface of the groove A semiconductor device including a gate electrode is provided.

本発明によれば、ゲート−コレクタ間の容量が低減され且つ出力特性にスナップバック現象が発生しないトレンチゲート型の半導体装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a trench gate type semiconductor device in which a gate-collector capacitance is reduced and a snapback phenomenon does not occur in output characteristics.

本発明の実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。It is a typical sectional view showing the structure of the semiconductor device concerning the embodiment of the present invention. 出力特性と溝幅との関係を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the relationship between an output characteristic and groove width. 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その1)。It is typical process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention (the 1). 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その2)。It is typical process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention (the 2). 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その3)。FIG. 9 is a schematic process cross-sectional view for explaining the manufacturing method of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention (No. 3). 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その4)。FIG. 10 is a schematic process cross-sectional view for explaining the manufacturing method of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention (No. 4). 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その5)。FIG. 10 is a schematic process cross-sectional view for explaining the manufacturing method of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention (No. 5). 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その6)。FIG. 6 is a schematic process cross-sectional view for explaining the manufacturing method of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention (No. 6). 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その7)。It is typical process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention (the 7).

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各部の長さの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the lengths of the respective parts, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

又、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   The following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes the shape, structure, arrangement, etc. of components. It is not specified to the following. The embodiment of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

本発明の実施形態に係る半導体装置1は、図1に示すように、互いに対向する第1の主面101と第2の主面102とを有する第1導電型のコレクタ領域10と、コレクタ領域10の第1の主面101上方に配置された第2導電型のドリフト領域20と、ドリフト領域20上に配置された第1導電型のベース領域30と、ベース領域30の上面に配置された第2導電型のソース領域40とを備える。   As shown in FIG. 1, a semiconductor device 1 according to an embodiment of the present invention includes a first conductivity type collector region 10 having a first main surface 101 and a second main surface 102 facing each other, and a collector region. The second conductivity type drift region 20 disposed above the first main surface 101 of the tenth, the first conductivity type base region 30 disposed on the drift region 20, and the upper surface of the base region 30 And a source region 40 of the second conductivity type.

第1導電型と第2導電型とは互いに反対導電型である。すなわち、第1導電型がp型であれば、第2導電型はn型であり、第1導電型がn型であれば、第2導電型はp型である。以下では、第1導電型がp型、第2導電型がn型の場合を例示的に説明する。   The first conductivity type and the second conductivity type are opposite to each other. That is, if the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type. If the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type. Hereinafter, a case where the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type will be described as an example.

図1に示した半導体装置1は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)である。即ち、ソース領域40の上面から延伸してソース領域40及びベース領域30を貫通してドリフト領域20まで達する溝が形成されており、この溝の底面上及び側面上に壁面絶縁膜50が配置されている。そして、溝の内部では、溝の底面で壁面絶縁膜50上に底部電極160が配置され、底部電極160上に底部絶縁膜170が配置され、底部絶縁膜170上にゲート電極60が配置されている。ゲート電極60や底部電極160には、例えばポリシリコン膜や、アルミニウム膜などの金属膜などが使用される。壁面絶縁膜50や底部絶縁膜170には、例えば酸化シリコン膜などを採用可能である。   The semiconductor device 1 shown in FIG. 1 is an insulated gate bipolar transistor (IGBT). That is, a groove extending from the upper surface of the source region 40 and penetrating the source region 40 and the base region 30 to reach the drift region 20 is formed, and the wall insulating film 50 is disposed on the bottom surface and the side surface of the groove. ing. Inside the trench, the bottom electrode 160 is disposed on the wall insulating film 50 at the bottom of the trench, the bottom insulating film 170 is disposed on the bottom electrode 160, and the gate electrode 60 is disposed on the bottom insulating film 170. Yes. For the gate electrode 60 and the bottom electrode 160, for example, a polysilicon film or a metal film such as an aluminum film is used. For example, a silicon oxide film or the like can be used for the wall surface insulating film 50 and the bottom insulating film 170.

ゲート電極60は、溝の側面上に配置された壁面絶縁膜50を介してベース領域30及びソース領域40と対向する。また、詳細は後述するが、壁面絶縁膜50の溝の底面に配置された部分の膜厚t1よりも、底部絶縁膜170の膜厚t2は厚く形成されている。   The gate electrode 60 is opposed to the base region 30 and the source region 40 through a wall insulating film 50 disposed on the side surface of the trench. Although details will be described later, the thickness t2 of the bottom insulating film 170 is thicker than the thickness t1 of the portion disposed on the bottom surface of the groove of the wall surface insulating film 50.

半導体装置1において、ゲート電極60と対向するベース領域30の表面部分が、チャネルが形成されるチャネル領域100である。チャネルがソース領域40からドリフト領域20まで溝に沿ってベース領域30に形成されるように、ゲート電極60がベース領域30に対向して配置されている。即ち、壁面絶縁膜50のゲート電極60とベース領域30とに挟まれた領域がゲート絶縁膜として機能する。   In the semiconductor device 1, the surface portion of the base region 30 facing the gate electrode 60 is a channel region 100 where a channel is formed. The gate electrode 60 is arranged to face the base region 30 so that a channel is formed in the base region 30 along the groove from the source region 40 to the drift region 20. That is, the region sandwiched between the gate electrode 60 and the base region 30 of the wall surface insulating film 50 functions as a gate insulating film.

半導体装置1は、コレクタ領域10の第2の主面102上に配置されたコレクタ電極80と、ゲート電極60の上方に配置されてベース領域30及びソース領域40と電気的に接続するソース電極90とを更に備える。ソース電極90は、ゲート電極60の上面に配置された層間絶縁膜70に設けた開口部を介して、ベース領域30とソース領域40とに電気的に接続する。層間絶縁膜70によって、ゲート電極60とソース電極90とは電気的に絶縁されている。   The semiconductor device 1 includes a collector electrode 80 disposed on the second main surface 102 of the collector region 10 and a source electrode 90 disposed above the gate electrode 60 and electrically connected to the base region 30 and the source region 40. And further comprising. The source electrode 90 is electrically connected to the base region 30 and the source region 40 through an opening provided in the interlayer insulating film 70 disposed on the upper surface of the gate electrode 60. The gate electrode 60 and the source electrode 90 are electrically insulated by the interlayer insulating film 70.

なお、図1に示すように、ドリフト領域20とコレクタ領域10間に、ドリフト領域20よりも不純物濃度の高い第2導電型(n型)のフィールドストップ領域15を配置してもよい。フィールドストップ領域15によって、オフ時にドリフト領域20の上面から下方に延伸する空乏層がコレクタ領域10に達することが抑制される。   As shown in FIG. 1, a second conductivity type (n-type) field stop region 15 having an impurity concentration higher than that of the drift region 20 may be disposed between the drift region 20 and the collector region 10. The field stop region 15 suppresses the depletion layer extending downward from the upper surface of the drift region 20 from reaching the collector region 10 when turned off.

ここで、半導体装置1の動作について説明する。ソース電極90とコレクタ電極80間に所定のコレクタ電圧を印加し、ソース電極90とゲート電極60間に所定のゲート電圧を印加する。例えば、コレクタ電圧は300V〜1600V程度、ゲート電圧は10V〜20V程度である。このようにして半導体装置1をオン状態にすると、チャネル領域100がp型からn型に反転してチャネルが形成される。形成されたチャネルを通過して、ソース電極90から電子がドリフト領域20に注入される。コレクタ領域10とドリフト領域20との間が順バイアスされ、コレクタ電極80からコレクタ領域10を経由して正孔がドリフト領域20、ベース領域30の順に移動する。更に電流を増やしていくと、コレクタ領域10からの正孔が増加し、ベース領域30の下方に正孔が蓄積される。この結果、伝導度変調によってオン電圧が低下する。   Here, the operation of the semiconductor device 1 will be described. A predetermined collector voltage is applied between the source electrode 90 and the collector electrode 80, and a predetermined gate voltage is applied between the source electrode 90 and the gate electrode 60. For example, the collector voltage is about 300V to 1600V, and the gate voltage is about 10V to 20V. When the semiconductor device 1 is turned on in this way, the channel region 100 is inverted from the p-type to the n-type to form a channel. Electrons are injected from the source electrode 90 into the drift region 20 through the formed channel. A forward bias is applied between the collector region 10 and the drift region 20, and holes move from the collector electrode 80 through the collector region 10 to the drift region 20 and the base region 30 in this order. As the current is further increased, holes from the collector region 10 increase and holes are accumulated below the base region 30. As a result, the ON voltage decreases due to conductivity modulation.

半導体装置1をオン状態からオフ状態にする場合には、ゲート電圧をしきい値電圧よりも低く制御する。例えば、ゲート電圧を、ソース電圧と同じ電位又は負電位となるようにする。これにより、ベース領域30のチャネルが消滅して、ソース電極90からドリフト領域20への電子の注入が停止する。コレクタ電極80の電位がソース電極90よりも高いので、ベース領域30とドリフト領域20との界面から空乏層が広がっていくと共に、ドリフト領域20に蓄積された正孔はソース電極90に抜けていく。以上が半導体装置1の動作である。   When switching the semiconductor device 1 from the on state to the off state, the gate voltage is controlled to be lower than the threshold voltage. For example, the gate voltage is set to the same potential as the source voltage or a negative potential. Thereby, the channel of the base region 30 disappears, and the injection of electrons from the source electrode 90 to the drift region 20 is stopped. Since the potential of the collector electrode 80 is higher than that of the source electrode 90, the depletion layer spreads from the interface between the base region 30 and the drift region 20, and holes accumulated in the drift region 20 escape to the source electrode 90. . The above is the operation of the semiconductor device 1.

従来のトレンチゲート型IGBTでは、ゲート電極60が内部に配置された溝の底部の容量であるゲート−コレクタ間の容量Cgcが大きいために、スイッチング速度が低下する問題があった。これに対し、半導体装置1では、溝の底部に、壁面絶縁膜50と底部絶縁膜170とで底部電極160を被覆した構造の容量層が形成される。このため、半導体装置1のゲート−コレクタ間の容量Cgcが低減される。その結果、半導体装置1のスイッチング速度の低下を抑制することができる。   In the conventional trench gate type IGBT, the gate-collector capacitance Cgc, which is the capacitance at the bottom of the groove in which the gate electrode 60 is disposed, is large, and there is a problem in that the switching speed decreases. In contrast, in the semiconductor device 1, a capacitor layer having a structure in which the bottom electrode 160 is covered with the wall surface insulating film 50 and the bottom insulating film 170 is formed at the bottom of the groove. For this reason, the capacitance Cgc between the gate and the collector of the semiconductor device 1 is reduced. As a result, a decrease in switching speed of the semiconductor device 1 can be suppressed.

また、溝の側面においてゲート電極60とドリフト領域20とが対向していない構造とすることにより、ゲート−コレクタ間の容量Cgcを更に低減できる。即ち、ゲート電極60が、溝の側面上において壁面絶縁膜50のドリフト領域20と対向する領域の残余の領域に配置されていることが好ましい。このため、図1に示した半導体装置1では、ゲート電極60が、ドリフト領域20と対向する領域を除いて、ソース領域40とベース領域30に対向して溝内部に配置されている。つまり、ゲート電極60と底部絶縁膜170との境界は、ベース領域30とドリフト領域20との境界と一致している。これにより、半導体装置1のスイッチング時間を短縮することができる。   Moreover, the gate-collector capacitance Cgc can be further reduced by adopting a structure in which the gate electrode 60 and the drift region 20 are not opposed to each other on the side surface of the groove. That is, it is preferable that the gate electrode 60 is disposed in the remaining region of the region facing the drift region 20 of the wall surface insulating film 50 on the side surface of the trench. For this reason, in the semiconductor device 1 shown in FIG. 1, the gate electrode 60 is disposed inside the trench so as to face the source region 40 and the base region 30 except for the region facing the drift region 20. That is, the boundary between the gate electrode 60 and the bottom insulating film 170 coincides with the boundary between the base region 30 and the drift region 20. Thereby, the switching time of the semiconductor device 1 can be shortened.

ただし、ゲート電極60と底部絶縁膜170との境界がベース領域30とドリフト領域20との境界と同一平面で完全に一致していなくても、半導体装置1は動作可能であり、且つ、容量Cgcは低減される。例えば、製造誤差などによりゲート電極60の端部がドリフト領域20と多少対向する場合でも、ゲート−コレクタ間の容量Cgcを十分に減少させることができる。また、半導体装置1が動作する範囲でゲート電極60の端部でベース領域30と重ならない領域が若干生じても問題ない。このように、本発明の実施形態に係る半導体装置1においては、ゲート電極60がドリフト領域20と対向する領域を除いてベース領域30と対向しているとは、ゲート電極60と底部絶縁膜170との境界がベース領域30とドリフト領域20との境界と完全に一致している場合はもちろん、略一致している場合をも含む概念である。   However, even if the boundary between the gate electrode 60 and the bottom insulating film 170 does not completely coincide with the boundary between the base region 30 and the drift region 20, the semiconductor device 1 can operate and the capacitance Cgc. Is reduced. For example, even when the end of the gate electrode 60 slightly faces the drift region 20 due to a manufacturing error or the like, the gate-collector capacitance Cgc can be sufficiently reduced. In addition, there is no problem even if a region that does not overlap with the base region 30 is generated at the end of the gate electrode 60 in a range where the semiconductor device 1 operates. Thus, in the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, the gate electrode 60 is opposed to the base region 30 except for the region opposed to the drift region 20. This is a concept including not only the case where the boundary between and the base region 30 and the drift region 20 completely coincide with each other, but also the case where they substantially coincide.

なお、底部電極160はソース領域40と同電位にすることが好ましい。これにより、ゲート−コレクタ間の容量Cgcを更に低減できる。例えば、層間絶縁膜70に貫通孔を設け、この貫通孔を導電体膜で埋め込んで底部電極160とソース電極90とを電気的に接続する。   The bottom electrode 160 is preferably set to the same potential as the source region 40. Thereby, the gate-collector capacitance Cgc can be further reduced. For example, a through hole is provided in the interlayer insulating film 70, and the through hole is filled with a conductor film to electrically connect the bottom electrode 160 and the source electrode 90.

その場合、底部絶縁膜170の膜厚t2が厚いほどゲート−ソース間の容量を低減できる。しかし、ベース領域30にチャネルを形成するために、底部絶縁膜170の上面の位置をベース領域30の下面の位置よりも高くならないようにすることが好ましい。このため、底部絶縁膜170の膜厚t2を厚くするためには、溝が深く形成される。しかしながら、溝を深く形成する場合には、プロセスの難易度が増したり、製造時間が増大したりするなどの問題が生じる。したがって、底部絶縁膜170の膜厚t2を無制限に厚くすることはできない。製造の問題点とゲート−ソース間の容量の低減に関して本発明者らが検討した結果、底部絶縁膜170の膜厚t2は0.5μm〜1.5μm程度が好ましいという知見が得られた。   In that case, the gate-source capacitance can be reduced as the thickness t2 of the bottom insulating film 170 is increased. However, in order to form a channel in the base region 30, it is preferable that the position of the upper surface of the bottom insulating film 170 not be higher than the position of the lower surface of the base region 30. For this reason, in order to increase the film thickness t2 of the bottom insulating film 170, the groove is formed deeply. However, when the grooves are formed deeply, problems such as an increase in the difficulty of the process and an increase in manufacturing time occur. Therefore, the thickness t2 of the bottom insulating film 170 cannot be increased without limit. As a result of investigations by the present inventors regarding manufacturing problems and gate-source capacitance reduction, it was found that the thickness t2 of the bottom insulating film 170 is preferably about 0.5 μm to 1.5 μm.

一方、ゲート絶縁膜の膜厚は、薄すぎても厚すぎても半導体装置の耐圧が低下する。本発明者らの検討によれば、ゲート絶縁膜の膜厚は100nm〜300nmであることが好ましい。壁面絶縁膜50の膜厚は、ゲート絶縁膜として機能する溝の側面に配置された部分と溝の底面に配置された部分とにおいて一定であってもよく底面側が厚くてもよいが、壁面絶縁膜50の溝の底面に配置された部分の膜厚t1よりも底部絶縁膜170の膜厚t2の方が厚く、t1<t2である。   On the other hand, if the gate insulating film is too thin or too thick, the breakdown voltage of the semiconductor device is lowered. According to the study by the present inventors, the thickness of the gate insulating film is preferably 100 nm to 300 nm. The film thickness of the wall surface insulating film 50 may be constant between the portion disposed on the side surface of the groove functioning as the gate insulating film and the portion disposed on the bottom surface of the groove, or the bottom surface side may be thick. The film thickness t2 of the bottom insulating film 170 is thicker than the film thickness t1 of the portion disposed on the bottom surface of the groove of the film 50, and t1 <t2.

ところで、トレンチゲート型のIGBTでは、ゲート電極60が配置される溝の幅Wが狭い場合に、図2の特性Aに示すように、コレクタ電圧Vceとコレクタ電流Icの関係を示すVce−Ic特性(出力特性)にスナップバック現象が発生する場合が多い。これは、裏面から注入される正孔が良好に蓄積されないためである。   Incidentally, in the trench gate type IGBT, when the width W of the groove in which the gate electrode 60 is disposed is narrow, as shown in the characteristic A of FIG. 2, the Vce-Ic characteristic indicating the relationship between the collector voltage Vce and the collector current Ic. Snapback phenomenon often occurs in (output characteristics). This is because holes injected from the back surface are not accumulated well.

これに対し、本発明者らの検討によれば、溝の幅Wを3μm以上にすることによって、図2の特性Bに示すように出力特性をスナップバック現象の発生していないリニア(単調増加)な特性にできる。これは、溝の底面近傍のドリフト領域で正孔の移動が阻害され、低電流領域から正孔がより効率的に蓄積されやすくなるためである。   On the other hand, according to the study by the present inventors, when the groove width W is set to 3 μm or more, the output characteristics are linear (monotonically increasing) as shown in the characteristic B of FIG. ). This is because the movement of holes is hindered in the drift region near the bottom of the groove, and holes are more easily accumulated from the low current region.

このため、半導体装置1では、幅Wが3μm以上である溝が形成される。一方、ゲート電極60が埋め込まれた溝の幅Wが広すぎると、オン抵抗が増大するという問題が生じる。これは、溝の幅Wが広いとチャネルの密度が減っていき、電子の注入が少なくなるためである。また、溝の幅Wを拡げることは半導体装置1の微細化を阻害する。したがって、溝の幅Wは一定程度以下であることが必要である。本発明者らが検討を重ねた結果、溝の幅Wは20μm以下であることが好ましい。   For this reason, in the semiconductor device 1, a groove having a width W of 3 μm or more is formed. On the other hand, if the width W of the groove in which the gate electrode 60 is embedded is too wide, there arises a problem that the on-resistance increases. This is because when the width W of the groove is wide, the density of the channel decreases and the injection of electrons decreases. Further, increasing the width W of the groove hinders miniaturization of the semiconductor device 1. Accordingly, the width W of the groove needs to be a certain level or less. As a result of repeated studies by the present inventors, the width W of the groove is preferably 20 μm or less.

したがって、溝の幅Wの幅は、3μm〜20μm程度にすることが好ましい。出力特性にスナップバック現象を発生させず且つオン抵抗を低減するために、更に好ましくは溝の幅Wは5μm〜15μmである。   Therefore, it is preferable that the width W of the groove is about 3 μm to 20 μm. More preferably, the width W of the groove is 5 μm to 15 μm so as not to cause a snapback phenomenon in the output characteristics and to reduce the on-resistance.

なお、溝の幅Wが一定程度以下で広いとオン電圧が低下し、且つ耐圧が向上する。これは、以下の理由による。   Note that if the width W of the groove is less than a certain level, the on-voltage is lowered and the breakdown voltage is improved. This is due to the following reason.

半導体装置1がオンすると、ベース領域30に形成されたチャネルを通過して、ソース電極90から溝の側面に沿って主に移動してきた電子がドリフト領域20に注入される。この注入された電子により、コレクタ領域10とドリフト領域20との間が順バイアスされ、正孔がコレクタ領域10からドリフト領域20に移動する。既に述べたように、溝の幅Wは例えば3μm〜20μm程度である。一方、溝底面の下方でのドリフト領域20の厚みは例えば30μm〜180μmであり、溝の幅Wよりも十分に広い。このため、溝の幅Wが広くなったとしても、溝に沿って移動した電子は、溝よりも深い領域においてドリフト領域20で拡散する。これにより、溝間領域直下のコレクタ領域10とドリフト領域20の界面だけでなく、それよりも広い範囲でコレクタ領域10とドリフト領域20の界面が順バイアスとなり、正孔がコレクタ領域10からドリフト領域20に移動する。   When the semiconductor device 1 is turned on, electrons that have passed through the channel formed in the base region 30 and moved mainly along the side surface of the groove from the source electrode 90 are injected into the drift region 20. The injected electrons cause forward bias between the collector region 10 and the drift region 20, and holes move from the collector region 10 to the drift region 20. As already described, the width W of the groove is, for example, about 3 μm to 20 μm. On the other hand, the thickness of the drift region 20 below the bottom surface of the groove is, for example, 30 μm to 180 μm, which is sufficiently wider than the width W of the groove. For this reason, even if the width W of the groove is increased, the electrons moved along the groove are diffused in the drift region 20 in a region deeper than the groove. As a result, not only the interface between the collector region 10 and the drift region 20 immediately below the inter-groove region, but also the interface between the collector region 10 and the drift region 20 is forward-biased in a wider range, and holes are transferred from the collector region 10 to the drift region. Move to 20.

コレクタ領域10から移動してきた正孔は溝の底面によってその移動が妨げられ、溝の底面近傍のドリフト領域20内に正孔が蓄積され、伝導度変調が生じる。溝の幅Wが広いほど溝の底面近傍のドリフト領域20内で正孔が蓄積されやすい。このため、溝の幅Wを広く形成することによってオン電圧を低下させることができる。   The holes that have moved from the collector region 10 are prevented from moving by the bottom surface of the groove, the holes are accumulated in the drift region 20 near the bottom surface of the groove, and conductivity modulation occurs. As the groove width W increases, holes are more likely to accumulate in the drift region 20 near the bottom of the groove. For this reason, the on-voltage can be lowered by forming the width W of the groove wide.

また、半導体装置1をオン状態からオフ状態にすると、ベース領域30とのPN接合界面側からだけでなく、ゲート電極60が形成された溝の底面周辺からもドリフト領域20内に空乏層が広がっていく。このとき、空乏層の広がり方が一様で、より広範囲に広がっていることが好ましい。空乏層の広がりが不均一であったり狭かったりする場合には、耐圧が低下する。溝の幅Wが狭い場合には、電界集中点である溝の底面の両端部が近いために、溝の底面の直下において空乏層が良好に一様且つ広範囲に広がらない。しかし、溝の幅Wが広い場合には、溝の底面の端部が離間しているために、端部間の溝の底面の直下における空乏層はより一様に又はより広範囲に広がる。このため、溝の幅Wが広い半導体装置1では、耐圧が向上する。本発明者らの検討によれば、溝の幅Wを3μm〜20μmの場合には、半導体装置1についてオン電圧の低下及び耐圧の向上を実現できる。   Further, when the semiconductor device 1 is turned from the on state to the off state, a depletion layer spreads in the drift region 20 not only from the PN junction interface side with the base region 30 but also from the periphery of the bottom surface of the groove where the gate electrode 60 is formed. To go. At this time, it is preferable that the depletion layer spreads uniformly and spreads over a wider range. When the depletion layer spreads unevenly or narrowly, the breakdown voltage decreases. When the width W of the groove is narrow, both end portions of the bottom surface of the groove, which is an electric field concentration point, are close to each other, so that the depletion layer is not uniformly spread over a wide area directly below the bottom surface of the groove. However, when the width W of the groove is wide, since the end portions of the bottom surface of the groove are separated from each other, the depletion layer immediately below the bottom surface of the groove between the end portions spreads more uniformly or over a wider range. For this reason, in the semiconductor device 1 having a wide groove width W, the breakdown voltage is improved. According to the study by the present inventors, when the width W of the groove is 3 μm to 20 μm, the semiconductor device 1 can be reduced in ON voltage and improved in breakdown voltage.

ところで、ゲート電極60が形成される溝の幅Wが広い場合には、ゲート−コレクタ間の容量Cgcは増加する傾向にある。しかし、半導体装置1では、ゲート電極60の下方に底部電極160を用いた容量部が配置されることにより、容量Cgcを低減することができる。これにより、半導体装置1のスイッチング速度の低下が抑制される。   By the way, when the width W of the groove in which the gate electrode 60 is formed is large, the gate-collector capacitance Cgc tends to increase. However, in the semiconductor device 1, the capacitance Cgc can be reduced by disposing the capacitance portion using the bottom electrode 160 below the gate electrode 60. Thereby, the fall of the switching speed of the semiconductor device 1 is suppressed.

以上に説明したように、本発明の実施形態に係る半導体装置1では、ゲート電極60の下方に、底部電極160を用いた容量部が形成されている。これにより、ゲート−コレクタ間の容量Cgcが低減されて、半導体装置1のスイッチング速度が向上する。このとき、壁面絶縁膜50の溝の底面に配置された部分の膜厚t1よりも、底部絶縁膜170の膜厚t2は厚く形成される。   As described above, in the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, the capacitor portion using the bottom electrode 160 is formed below the gate electrode 60. As a result, the gate-collector capacitance Cgc is reduced, and the switching speed of the semiconductor device 1 is improved. At this time, the film thickness t2 of the bottom insulating film 170 is formed thicker than the film thickness t1 of the portion disposed on the bottom surface of the groove of the wall surface insulating film 50.

更に、半導体装置1では、ゲート電極60が埋め込まれた溝の幅Wが、例えば3μm〜20μm程度に広く形成される。このため、半導体装置1の出力特性にスナップバック現象が発生しない。   Furthermore, in the semiconductor device 1, the width W of the groove in which the gate electrode 60 is embedded is formed wide, for example, to about 3 μm to 20 μm. For this reason, the snapback phenomenon does not occur in the output characteristics of the semiconductor device 1.

上記のように、半導体装置1によれば、ゲート−コレクタ間の容量Cgcが低減され且つ出力特性にスナップバック現象が発生しないトレンチゲート型の半導体装置が提供される。   As described above, according to the semiconductor device 1, a trench gate type semiconductor device in which the gate-collector capacitance Cgc is reduced and the snapback phenomenon does not occur in the output characteristics is provided.

図3〜図9を参照して、本発明の実施形態に係る半導体装置1の製造方法を説明する。なお、以下に述べる製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。   A method for manufacturing the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the manufacturing method described below is an example, and it is needless to say that it can be realized by various other manufacturing methods including this modified example.

図3に示すように、p-型のコレクタ領域10とn+型のフィールドストップ領域15の積層体上に形成されたn-型のドリフト領域20上に、不純物拡散法又はエピタキシャル成長法によってp-型のベース領域30を形成する。例えば不純物拡散法によれば、ドリフト領域20の上面からイオン注入法によってp型不純物をドリフト領域20に注入した後、アニール処理による拡散を行って、ベース領域30が実質的に一様の厚みで形成される。ベース領域30中のp型不純物は例えばボロン(B)である。次いで、図4に示すように、ベース領域30の上面の一部に、例えばイオン注入法と拡散を用いてn+型のソース領域40を形成する。 As shown in FIG. 3, p - type collector region 10 and the n + -type n formed in the field stop region 15 stack on the - type on the drift region 20 of, p by impurity diffusion or epitaxial growth method - A mold base region 30 is formed. For example, according to the impurity diffusion method, a p-type impurity is implanted into the drift region 20 from the upper surface of the drift region 20 by ion implantation, and then diffusion is performed by annealing, so that the base region 30 has a substantially uniform thickness. It is formed. The p-type impurity in the base region 30 is, for example, boron (B). Next, as shown in FIG. 4, an n + -type source region 40 is formed on a part of the upper surface of the base region 30 by using, for example, an ion implantation method and diffusion.

その後、図5に示すように、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術により、ソース領域40の上面から延伸してソース領域40とベース領域30を貫通し、ドリフト領域20に先端が到達する溝200を形成する。溝200の底面は、ほぼ平坦である。このとき、幅Wが3μm〜20μm、より好ましくは5μm〜15μmであるように、溝200が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 5, a trench 200 is formed by extending from the upper surface of the source region 40 through the source region 40 and the base region 30 by the photolithography technique and the etching technique, and reaching the drift region 20 at the tip. . The bottom surface of the groove 200 is substantially flat. At this time, the groove 200 is formed so that the width W is 3 μm to 20 μm, more preferably 5 μm to 15 μm.

その後、図6に示すように、溝200の内壁面上に壁面絶縁膜50を形成する。これにより、溝200の側面上及び底面上にゲート絶縁膜が配置される。例えば、酸化シリコン(SiO2)膜を熱酸化法で形成する。壁面絶縁膜50の膜厚t1は、例えば100nm〜300nm程度である。 Thereafter, as shown in FIG. 6, a wall insulating film 50 is formed on the inner wall surface of the groove 200. Thereby, the gate insulating film is disposed on the side surface and the bottom surface of the trench 200. For example, a silicon oxide (SiO 2 ) film is formed by a thermal oxidation method. The film thickness t1 of the wall surface insulating film 50 is, for example, about 100 nm to 300 nm.

壁面絶縁膜50を形成後、図7に示すように、溝200の底面において壁面絶縁膜50上に底部電極160を形成する。底部電極160は、例えばポリシリコンからなる。次いで、図8に示すように、溝200の内部で底部電極160上に底部絶縁膜170を形成する。底部絶縁膜170は、例えば酸化シリコンからなる。このとき、壁面絶縁膜50の溝200の底面に形成された部分の膜厚t1よりも膜厚t2が厚いように、底部絶縁膜170が形成される。例えば、壁面絶縁膜50の膜厚t1が100nm〜300nm程度であるのに対して、底部絶縁膜170の膜厚t2は0.5μm〜1.5μm程度である。なお、ベース領域30のゲート電極60と対向する位置にチャネル領域100が形成されるように、底部絶縁膜170の上面の位置がベース領域30の下面の位置よりも高くならないように設定される。   After the wall surface insulating film 50 is formed, a bottom electrode 160 is formed on the wall surface insulating film 50 on the bottom surface of the groove 200 as shown in FIG. The bottom electrode 160 is made of, for example, polysilicon. Next, as shown in FIG. 8, a bottom insulating film 170 is formed on the bottom electrode 160 inside the trench 200. The bottom insulating film 170 is made of, for example, silicon oxide. At this time, the bottom insulating film 170 is formed so that the film thickness t2 is thicker than the film thickness t1 of the portion formed on the bottom surface of the groove 200 of the wall surface insulating film 50. For example, the film thickness t1 of the wall insulating film 50 is about 100 nm to 300 nm, whereas the film thickness t2 of the bottom insulating film 170 is about 0.5 μm to 1.5 μm. The position of the upper surface of the bottom insulating film 170 is set not to be higher than the position of the lower surface of the base region 30 so that the channel region 100 is formed at a position facing the gate electrode 60 of the base region 30.

その後、溝200の内部で底部絶縁膜170上にゲート電極60を形成する。例えば、不純物を添加したポリシリコン膜を溝の内部に埋め込み、化学機械研磨(CMP)法などの研磨工程によって、図9に示すようにベース領域30の表面を平坦化してゲート電極60を形成する。   Thereafter, the gate electrode 60 is formed on the bottom insulating film 170 inside the trench 200. For example, a polysilicon film doped with impurities is buried in the trench, and the surface of the base region 30 is flattened to form the gate electrode 60 by a polishing process such as chemical mechanical polishing (CMP), as shown in FIG. .

更に、ゲート電極60上に層間絶縁膜70を形成した後、ソース領域40とベース領域30に接続するソース電極90を層間絶縁膜70上に形成する。例えば、層間絶縁膜70の一部に開口部を設けてソース領域40とベース領域30の表面を露出させ、この開口部を埋め込むようにソース電極90を形成する。更に、コレクタ領域10の第2の主面102上にコレクタ電極80を形成することにより、図1に示した半導体装置1が完成する。   Further, after forming the interlayer insulating film 70 on the gate electrode 60, the source electrode 90 connected to the source region 40 and the base region 30 is formed on the interlayer insulating film 70. For example, an opening is provided in a part of the interlayer insulating film 70 to expose the surfaces of the source region 40 and the base region 30, and the source electrode 90 is formed so as to fill the opening. Further, the collector electrode 80 is formed on the second main surface 102 of the collector region 10, whereby the semiconductor device 1 shown in FIG. 1 is completed.

以上に説明した製造方法により、半導体装置1のゲート電極60の下方に、底部電極160を含む容量部が形成される。その結果、ゲート−コレクタ間の容量Cgcが低減されて半導体装置1のスイッチング速度が向上する。このとき、壁面絶縁膜50の溝の底面に形成された部分の膜厚t1よりも、底部絶縁膜170の膜厚t2は厚く形成される。更に、溝200の幅Wが、例えば3μm〜20μm程度に広く形成されるため、半導体装置1の出力特性にスナップバック現象が発生しない。   By the manufacturing method described above, the capacitor portion including the bottom electrode 160 is formed below the gate electrode 60 of the semiconductor device 1. As a result, the gate-collector capacitance Cgc is reduced and the switching speed of the semiconductor device 1 is improved. At this time, the film thickness t2 of the bottom insulating film 170 is formed thicker than the film thickness t1 of the portion formed on the bottom surface of the groove of the wall surface insulating film 50. Furthermore, since the width W of the groove 200 is formed to be as wide as about 3 μm to 20 μm, for example, the snapback phenomenon does not occur in the output characteristics of the semiconductor device 1.

したがって、上記の半導体装置1の製造方法によれば、ゲート−コレクタ間の容量Cgcが低減され且つ出力特性にスナップバック現象が発生しないトレンチゲート型の半導体装置を得ることができる。   Therefore, according to the manufacturing method of the semiconductor device 1 described above, it is possible to obtain a trench gate type semiconductor device in which the gate-collector capacitance Cgc is reduced and the snapback phenomenon does not occur in the output characteristics.

(その他の実施形態)
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was described by embodiment, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上記では半導体装置1がnチャネル型である場合を例示的に説明したが、半導体装置1がpチャネル型であっても本発明の効果を得られることは明らかである。   For example, the case where the semiconductor device 1 is an n-channel type has been described above as an example, but it is apparent that the effects of the present invention can be obtained even if the semiconductor device 1 is a p-channel type.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

1…半導体装置
10…コレクタ領域
15…フィールドストップ領域
20…ドリフト領域
30…ベース領域
40…ソース領域
50…壁面絶縁膜
60…ゲート電極
70…層間絶縁膜
80…コレクタ電極
90…ソース電極
100…チャネル領域
101…第1の主面
102…第2の主面
160…底部電極
170…底部絶縁膜
200…溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device 10 ... Collector region 15 ... Field stop region 20 ... Drift region 30 ... Base region 40 ... Source region 50 ... Wall surface insulating film 60 ... Gate electrode 70 ... Interlayer insulating film 80 ... Collector electrode 90 ... Source electrode 100 ... Channel Region 101 ... first main surface 102 ... second main surface 160 ... bottom electrode 170 ... bottom insulating film 200 ... groove

Claims (3)

第1導電型のコレクタ領域と、
前記コレクタ領域上に配置された第2導電型のドリフト領域と、
前記ドリフト領域上に配置された第1導電型のベース領域と、
前記ベース領域の上面に配置された第2導電型のソース領域と、
前記ソース領域の上面から延伸して前記ソース領域及び前記ベース領域を貫通して前記ドリフト領域まで達し且つ溝幅が3〜20μmである溝の、底面上及び側面上に配置された壁面絶縁膜と、
前記溝の底面で前記壁面絶縁膜上に配置された底部電極と、
前記溝の内部で前記底部電極上に配置された、前記壁面絶縁膜の前記溝の底面に配置された部分の膜厚よりも膜厚が厚い底部絶縁膜と、
前記溝の側面上に配置された前記壁面絶縁膜を介して前記ベース領域と対向する、前記溝の内部で前記底部絶縁膜上に配置されたゲート電極と
を備えることを特徴とする半導体装置。
A collector region of a first conductivity type;
A drift region of a second conductivity type disposed on the collector region;
A base region of a first conductivity type disposed on the drift region;
A source region of a second conductivity type disposed on the upper surface of the base region;
A wall insulating film disposed on a bottom surface and a side surface of a groove extending from an upper surface of the source region and penetrating the source region and the base region to the drift region and having a groove width of 3 to 20 μm; ,
A bottom electrode disposed on the wall insulating film at the bottom of the groove;
A bottom insulating film disposed on the bottom electrode inside the groove and having a thickness greater than that of a portion of the wall surface insulating film disposed on the bottom surface of the groove;
A semiconductor device comprising: a gate electrode disposed on the bottom insulating film inside the groove and facing the base region through the wall insulating film disposed on a side surface of the groove.
前記ソース領域と前記底部電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the source region and the bottom electrode are electrically connected. 前記ゲート電極が、前記溝の側面上に配置された前記壁面絶縁膜の前記ドリフト領域と対向する領域の残余の領域に配置され、前記ベース領域と対向していることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。   2. The gate electrode is disposed in a remaining region of a region facing the drift region of the wall insulating film disposed on a side surface of the trench and is opposed to the base region. Or the semiconductor device of 2.
JP2014015235A 2014-01-30 2014-01-30 semiconductor device Pending JP2015142073A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015235A JP2015142073A (en) 2014-01-30 2014-01-30 semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015235A JP2015142073A (en) 2014-01-30 2014-01-30 semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015142073A true JP2015142073A (en) 2015-08-03

Family

ID=53772232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014015235A Pending JP2015142073A (en) 2014-01-30 2014-01-30 semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015142073A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110289306A (en) * 2018-03-19 2019-09-27 株式会社东芝 Semiconductor device and control device
JP2021072418A (en) * 2019-11-01 2021-05-06 三菱電機株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005505912A (en) * 2001-03-09 2005-02-24 フェアチャイルド セミコンダクター コーポレーション Power semiconductor device having trench gate electrode and method for manufacturing the same
JP2005528804A (en) * 2002-05-31 2005-09-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Trench gate semiconductor device
JP2005340626A (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2008311301A (en) * 2007-06-12 2008-12-25 Sanyo Electric Co Ltd Insulated gate bipolar transistor
JP2012178389A (en) * 2011-02-25 2012-09-13 Renesas Electronics Corp Semiconductor device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005505912A (en) * 2001-03-09 2005-02-24 フェアチャイルド セミコンダクター コーポレーション Power semiconductor device having trench gate electrode and method for manufacturing the same
JP2005528804A (en) * 2002-05-31 2005-09-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Trench gate semiconductor device
JP2005340626A (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2008311301A (en) * 2007-06-12 2008-12-25 Sanyo Electric Co Ltd Insulated gate bipolar transistor
JP2012178389A (en) * 2011-02-25 2012-09-13 Renesas Electronics Corp Semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110289306A (en) * 2018-03-19 2019-09-27 株式会社东芝 Semiconductor device and control device
JP2021072418A (en) * 2019-11-01 2021-05-06 三菱電機株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP7325301B2 (en) 2019-11-01 2023-08-14 三菱電機株式会社 Semiconductor device and its manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5480084B2 (en) Semiconductor device
JP6102092B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
TWI575736B (en) Dual trench-gate igbt structure
JP2012204590A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP5537359B2 (en) Semiconductor device
US20210151590A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing same
US9502547B2 (en) Charge reservoir IGBT top structure
JP6020488B2 (en) Semiconductor device
JP6237064B2 (en) Semiconductor device
JP5838176B2 (en) Semiconductor device
US10886371B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP6448513B2 (en) Semiconductor device
US20150144989A1 (en) Power semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2023530711A (en) Power device with hybrid gate structure
JP2012199444A (en) Semiconductor device
JP2016062975A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP6173987B2 (en) Semiconductor device
KR20150061201A (en) Power semiconductor device and method of fabricating the same
JP5875026B2 (en) Semiconductor device
JP2015142073A (en) semiconductor device
JP2015095466A (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP6726402B2 (en) Semiconductor device
JP2016076729A (en) Semiconductor device
JP2018018850A (en) Semiconductor device
JP3218573U (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170718

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170713

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180130